《大象 Thinking in UML》学习笔记——为什么需要UML？

Posted 2023-01-18 bit_kaki

一、UML的定义

UML,即Unified Modeling Language又称统一建模语言或标准建模语言，是始于1997年一个OMG（对象管理组织）标准，它是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言，为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持，包括由需求分析到规格，到构造和配置。

UML是一种是面向对象软件的标准化建模语言，要弄清UML，首先得搞清楚面向对象和面向过程。

二、面向对象和面向过程

面向对象和面向过程是两种不同描述世界的方法。

面向过程：世界视为过程，世界由一个个相互关联的小程序构建来的。但是构成一个系统的因素太多，要把所有可能的因素都考虑到，把所有因素的因果分析都分析清楚，再把这个过程模拟出来实在是太困难了。

面向对象：世界视为对象，世界由一个个相互独立、相互之间没有因果关系的对象构成。但是难点在于为什么这样抽象对象？怎样组合对象？对象的组合表达了怎样的含义？

以知乎上的一个例子来区分面向过程和面向对象：

面向过程：
        为了把大象装进冰箱，需要3个过程。
        1) 把冰箱门打开（得到打开门的冰箱）
        2) 把大象装进去（打开门后，得到里面装着大象的冰箱）

        3) 把冰箱门关上（打开门、装好大象后，获得关好门的冰箱）

        每个过程有一个阶段性的目标，依次完成这些过程，就能把大象装进冰箱：
        冰箱开门(冰箱)
        冰箱装进(冰箱, 大象)
        冰箱关门(冰箱)

面向对象：
        为了把大象装进冰箱，需要做三个动作（或者叫行为）。
        每个动作有一个执行者，它就是对象。
        1) 冰箱，你给我把门打开
        2) 冰箱，你给我把大象装进去（或者说，大象，你给我钻到冰箱里去）

        3) 冰箱，你给我把门关上

        依次做这些动作，就能把大象装进冰箱：
        冰箱.开门()
        冰箱.装进(大象)
        冰箱.关门()

三、面向对象的困难

面向对象是把世界看作是由许多对象组成的，然而现实世界和对象世界之间存在着一道沟壑，这道沟壑的名字叫抽象，抽象是面向对象的精髓所在，同时也是面向对象的困难所在。要跨越这道沟壑，我们需要：

一种把现实世界映射到对象世界的方法；
一种从对象世描述现实世界的方法；
一种验证对象世界行为是否正确反映了现实世界的方法。

而UML就是跨越这道沟壑的方法。


四、UML的特点

UML是一种建模用的语言，就是一种建模用的语言，包含模型和关系，类似于语言中的基本词汇和语法。

UML的特点是统一，形成一种标准让人和机器都能读懂。

UML的优点是可视化，通过原模型和表示法，更加准确直观表达出文字难以表达的内容。

五、从现实世界到业务模型

建模是对客观事物建立一种抽象方法，用来表征事物以及对事物本身的理解。

知道如何抽象现实世界:人、事、物、规则，人驱动系统、事体现过程、物记录结果、规则是控制；

在UML里：参与者（actor）代表人，用例（use case）代表事，业务对象模型（business object model）代表物，业务场景（business scenario）代表规则。

六、从业务模型到概念模型

UML通过称之为概念化的过程（Conceptual）来建立适合计算器理解和实现的模型，这个模型成为分析模型（Analysis Mode）。

原模型包含：边界类、实体类、控制类。

边界类类似于系统中的界面，决定操作能不能做，代表了事；
实体类由领域模型转化而来，重新表达了业务实体，代表了物；

控制类表达了需求中的动态信息，体现了规则。

七、从概念模型到设计模型

实现类可以简单地从分析类映射而来：

边界类可以被转化为操作界面或者系统接口；
控制类可以被转化为计算程序或者控制程序，例如工作流、算法题等。

实体类可以转化为数据库表、XML文档等。

UML的三个模型的建立过程解决了面向对象的三个困难。